直流稳压电源模电设计报告
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直流稳压电源电路的设计实验报告一、实验目的1、了解直流稳压电源的工作原理。
2、设计直流稳压电路,要求输入电压:220V 市电,50Hz,用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V 输出直流电压和一组+1.2V~+12V 连续可调的直流稳压电源电路,两组输出电流分别I O≥500mA。
3、了解掌握Proteus 软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理1、实验原理(1)直流稳压电源直流稳压电源是一种将220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下:图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换其中:1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V 交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n 是变压器的效率。
2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。
滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。
4)稳压电路:其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。
稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。
(2)整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-2 所示。
在u2 的正半周内,二极管D1、D2 导通,D3、D4 截止;u2 的负半周内,D3、D4 导通,D1、D2 截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的。
电路的输出波形如图2-3 所示。
整流二极管采用1N4007,具有正向导通电压降低,导通电流高,泄露电流低,过载电流高,成本低等优点,其基本参数如下图所示,有黑色线圈一端表示负极。
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源,以验证其性能和稳定性。
一、设计原理:直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理,其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电,整流器将交流电转换为脉动的直流电,滤波器对直流电进行滤波以去除脉动,稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置:本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤:1. 连接实验装置:将变压器的输入端与交流电源相连,将变压器的输出端与整流器的输入端相连,再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连,最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器:根据所需输出电压和电流,选择合适的稳压器电路,并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器:根据设计的稳压器电路,进行电路连接和调整,确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻:将负载电阻与稳压器的输出端相连,以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压:使用示波器测量稳压器输出端的电压,并记录下来。
6. 测试负载变化:通过改变负载电阻的值,观察输出电压的变化情况,并记录下来。
7. 分析实验数据:根据实验数据,分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据,我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时,我们还可以分析实验数据,探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析,我们可以得出结论,直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性,并且具有较好的性能指标。
直流稳压电源设计报告设计报告:直流稳压电源1. 设计目标:设计一个直流稳压电源,能够提供稳定的输出电压,并具备过载保护功能。
2. 设计方案:采用线性稳压电源的设计方案。
选择变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路五个部分组成。
3. 设计流程:- 选择合适的变压器,根据输出电压和电流的要求确定变压器的额定参数。
- 设计整流电路,一般采用整流桥整流,将交流电源输出转换为直流电源。
- 设计滤波电路,采用电容滤波和电感滤波的组合,使输出电压更加稳定。
- 设计稳压电路,常用稳压二极管、稳压管、稳压芯片等元件,通过调节电流和电压实现稳压功能。
- 设计过载保护电路,采用过流保护、过热保护、电流限制等技术手段,保护电源和负载。
4. 设计参数:- 输入电压:220V AC- 输出电压:5V DC- 输出电流:1A- 稳压精度:±5%- 过载保护:电流限制在1.2A,过热保护温度设定为85℃5. 集成电路选型:- 变压器:选择额定输入电压为220V AC,输出电压为12VAC的变压器。
- 整流电路:选择四个二极管组成整流桥,如1N4007。
- 滤波电路:选择适当的电容和电感组成滤波电路,如4700μF,100μF电容和100mH电感。
- 稳压电路:选择稳压二极管或稳压芯片,如7805稳压芯片。
- 过载保护电路:选择过流保护元件和温度传感器,如电流限制为1.2A的保险丝和额定触发温度为85℃的热敏电阻。
6. 电路连接:根据设计方案,按照电路图连接各个元件。
7. 实验验证:通过实验验证电源输出电压、电流的稳定性,并测试过载保护电路的有效性。
8. 结果分析:根据实验结果分析,评估设计方案的可行性和性能指标是否满足要求。
9. 优化改进:根据分析结果,提出优化改进的方案,如更换元件、调整参数等,以进一步提高电源的稳定性和性能。
10. 结论:根据实验和优化改进的结果,得出结论并总结设计报告。
模电实验报告直流稳压电源
您好,关于模拟电路实验报告中的直流稳压电源部分,我们可以提供一些参考内容:
1. 实验目的:
掌握直流稳压电源的基本原理,设计并制作一个稳压电源电路,使用万用表测量电压稳定度及负载调节率,并记录实验数据。
2. 实验原理:
直流稳压电源电路由变压器、整流滤波电路、稳压电路三部分组成。
变压器主要作用是将市电电压(一般为220V)降压为电路需要的低电压,同时也起到隔离交流电源的作用。
整流滤波电路主要作用是将交流电压转换为直流电压,并通过电容滤波去除交流信号中的纹波。
稳压电路主要作用是稳定输出电压,防止由于负载变化等原因导致输出电压波动。
3. 实验步骤:
a. 按照电路图自行设计一份直流稳压电源电路,并将电路图附在报告中;
b. 根据电路图,选好相应的电器件并进行焊接;
c. 将稳压电路的输出接到万用表上,测量输出电压稳定度及负载调节率;
d. 记录实验数据,并进行分析。
4. 实验数据:
在不同负载下,测得的输出电压及电压稳定度数据如下表所示:
负载电流(mA)输出电压(V)电压稳定度
10 5.00 ±0.01V
50 5.02 ±0.02V
100 5.05 ±0.03V
500 5.01 ±0.04V
由上表数据可以看出,随着负载电流增加,电压略有波动,但稳定度很高,波动范围较小。
5. 实验结论:
本次实验,我们成功设计并制作了一份直流稳压电源电路,并通过测量实验验证了输出电压稳定度较高,波动范围很小的结论。
这对于电子电路的实验和应用有很大的参考价值。
直流稳压电源设计实验报告一.实验目的1、了解负载稳压电源的控制原理及工作原理;2、分析电路、仿真电路结构,并结合 oscilloscope 对稳压电源进行实验测试;3、制作变压源,实验服务由DC电源模块,实现输出电压的调节功能;4、利用变压源实现对于直流稳压电源的调节;二、实验原理稳压电源是由 DC 电源模块、电感、晶体管、电容以及变频器等部件组成的控制回路,用以实现可靠稳定的输出电压,其基本原理是通过调节变频器的输出频率来调节 DC 电源模块的输出电压,使电源模块的输出稳定在一定的等级,从而实现稳压的要求。
三、实验环境硬件环境: DC 电源模块、电感、晶体管、电容及变频器等软件环境: oscilloscope四、实验测试1、DC 电源模块:根据理论电路设计,布置 DC 电源模块,同时使用 oscilloscope测试 DC 电源输出;2、变频器:同样配置电路,使用变频器调节输出频率;3、电感、晶体管和电容:根据理论电路及电路仿真的正确性,布置电感、晶体管和电容,并进行 oscilloscope 反复测试;4、整机设计:将 DC 电源模块、变频器、电感、晶体管以及电容一起设计成完整的稳压电源,并测试稳压电源是否能够正常输出电压。
五、实验结果通过实验测试表明,所设计的电路结构能够正常工作,DC 电源模块能够输出稳定的直流电压,变频器能够根据设定的频率正确调节输出电压,稳压电源能够提供一致的直流电压输出。
因此,实验的目的得到了较好的满足。
六、结论本次实验建立了直流稳压电源的设计原理,已设计合理、结构正确的电路,同时,通过 oscilloscope 进行实验测试,得出稳压电源能够正常输出稳定的电压,实验目的得到了满足。
模拟电路仿真实验实验报告班级:学号:姓名:集成直流稳压电源的设计一、实验目的1. 学习用变压器,整流二极管,滤波电容及集成稳压器设计直流稳压电源。
2. 掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
3. 利用仿真实验,深入理解整流滤波的原理。
二、设计指标与要求设计指标:设计两个电路:(1)电路一:同时输出V 12±电压,A I o 8.0max =。
(2)电路二:V V 9~3o ++=连续可调,A I 8.0max o =。
(3)两者的性能指标:mV V p 5op ≤∆-。
,3105-⨯≤U S 。
三、实验原理与分析直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T 、整流滤波电路及稳压电路所组成。
基本框图如下。
各部分作用:1. 电源变压器T 的作用是将220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U i 。
变压器副边与原边的功率比为P 2/P 1=n ,式中n 是变压器的效率。
2. 整流电路:整流电路将交流电压U i 变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U 1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
3. 滤波电路:整流 电路U iU o滤波 电路稳压 电路电源变压器~直流稳压电源的原理框图和波形变换各滤波电路C 满足R L -C=(3~5)T/2,式中T 为输入交流信号周期,R L 为整流滤波电路的等效负载电阻。
4. 稳压电路:常用的稳压电路有两种形式:一是稳压管稳压电路,二是串联型稳压电路。
二者的工作原理有所不同。
稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。
它一般适用于负载电流变化较小的场合。
串联型稳压电路是利用电压串联负反馈的原理来调节输出电压的。
集成稳压电源事实上是串联稳压电源的集成化。
实验中为简化电路,我们选择集成稳压器(三端稳压器)作为电路的稳压部分。
模电课程设计直流稳压电源实训报告(一)模电课程设计直流稳压电源实训报告概述本次实训是电子信息工程专业课程“模拟电子技术”设计实践环节之一。
主要目的是让学生通过设计并制作直流稳压电源,加深对模拟电路原理的理解,并掌握电路设计与实际制作的能力。
实验过程设计1.根据要求,确定电源的输出电压、输出电流等参数。
本次实验要求输出电压为5V,输出电流为1A。
2.根据输出电压和电流计算电源的功率。
P = V × I = 5V × 1A= 5W。
3.根据功率选择合适的变压器和二极管,计算所需电容的容量。
在本次实验中,选择5V、2A的变压器和1N4007二极管,计算电容可得:C = I × τ/ΔV = 1A × 0.02s/0.5V = 40uF。
4.根据电容的容量选择合适的电容,并确定前级稳压二极管和后级稳压三端稳压器型号。
本次实验选择4700uF的20V电容,前级稳压二极管选择1N5817,后级稳压三端稳压器选择LM7805。
5.根据所选元器件的参数和数据手册,绘制电路图和PCB布局图。
制作1.根据PCB布局图,在铜板上用喷锡机喷上底部铜皮。
2.根据电路图使用光刻出铜盐膜线路图。
刻蚀后得到铜盐膜PCB板。
3.微风干燥后,在氢氟酸水溶液中脱盐,清洗后得到精美的PCB板。
4.根据电路图逐个安装元器件,注意电解电容、极性电容和稳压二极管等的极性。
5.完成元器件的安装后,进行焊接。
焊接过程中应注意不要使元器件过热,避免烧坏元器件。
6.检查电路连接是否正确,并使用万用表进行电路测试。
实验结论通过本次实验,我们学会了使用电子元器件设计并制作直流稳压电源的方法,并在实际制作上得到了巩固。
同时,我们也加深了对模拟电路原理的理解,为今后的学习和实践奠定了基础。
实验总结本次实际操作中,我们深刻感受到电路设计的重要性。
正确的设计能够避免各种问题的发生,方便后续的制作和测试。
因此,在实际操作中,我们应该注重电路设计的细节,并严格按照电路图进行安装和调试工作。
直流稳压电源设计实验报告(模电)直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的1.学会挑选变压器、整流二极管、滤波电容及内置稳压器去设计直流稳压电源2.掌控直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法二、实验任务利用7812、7912设计一个输入±12v、1a的直流稳压电源;三、实验要求1)图画出来系统电路图,并图画出来变压器输入、滤波电路输入及稳压输入的电压波形;2)输出工频220v交流电的情况下,确认变压器变比;3)在载满情况下挑选滤波电容的大小(挑5倍工频半周期);4)谋滤波电路的输入电压;5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。
四、实验原理1.直流电源的基本组成变压器:将220v的电网电压转化成所须要的交流电压。
整流电路:利用二极管的单向导电性,将差值交错的交流电压转换成单一方向的直流脉动电压。
滤波电路:将脉动电压中的文波成分滤掉,使输出为比较平滑的直流电压。
稳压电路:使输出的电压保持稳定。
4.2变压模块变压器:将220v的电网电压转化成所需要的交流电压。
4.2整流桥模块整流电路的任务是将交流电变换为直流电。
完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用,因此二极管是构成整流电路的关键元件。
管d1~d4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
由上面的电路图,可以得出结论输入电压平均值:uo(av)?0.9u2,由此可以得u2?15v即可即为变压器副边电压的有效值为15v排序匝数比为220/15=152.器件挑选的通常原则挑选整流器流过二极管的的平均电流:id=1/2il在此实验设计中il的大小大约为1a反向电压的最大值:urm=2u2挑选二极管时为了安全确保安全,挑选二极管的最小整流电路idf应当大于穿过二极管的平均值电流id即0.5a,二极管的逆向峰值电压urm应当大于电路中实际忍受最小逆向电压的一倍。
实验中我们采用的是1b4b42封装好的单相桥式电路。
4.2滤波模块3.3滤波电路交流电经整流电路后可变为脉动直流电,但其中含有较大的交流分量,为使设备上用纯净的交流电,还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。
直流稳压电源设计报告摘要:本报告旨在介绍直流稳压电源的设计和原理。
通过研究电源的组成部分和工作原理,我们将设计出一种可靠而高效的直流稳压电源。
引言:直流稳压电源是电子设备中广泛使用的一种电源类型,其作用是将交流电转换为恒定的直流电,并保持电压的稳定。
在本报告中,我们将探讨直流稳压电源的设计要求和原理,并介绍我们的设计过程和结果。
一、电源设计要求在设计直流稳压电源时,有一些关键要求需要考虑。
首先是输出电压的稳定性,即输出电压的波动应尽量小。
其次是输出电流的能力,我们需要确保电源能够提供足够的电流以满足设备的需求。
此外,效率和可靠性也是设计的重要方面。
所设计的电源应能高效转换电能,并具有较长的寿命。
二、直流稳压电源的原理直流稳压电源主要由输入滤波电路、变压器、整流电路、滤波电路、电压调节电路、稳压电路和输出电路组成。
输入滤波电路起到去除输入电压中的高频噪声和纹波的作用。
变压器将输入的交流电压通过电磁感应作用转换为适当的交流电压。
整流电路将交流信号转换为直流信号。
滤波电路进一步去除纹波,以保证输出的直流电压尽可能平稳。
电压调节电路确保输出电压的稳定性。
稳压电路提供对输出电压的过载和短路保护。
最后,输出电路将电源的电能传递给设备。
三、设计过程在设计直流稳压电源时,首先我们需要选择适当的元器件。
例如,选择适当的变压器可以确保输入交流电压能够转换为所需的输出电压。
然后,我们需要进行计算和仿真,确定电路的参数以满足设计要求。
此外,还可以使用计算机辅助设计工具来优化电路。
最后,根据设计结果,我们将进行样机的制作和测试。
四、设计结果根据上述的设计过程,我们成功设计出一款直流稳压电源。
该电源具有稳定的输出电压和高效的转换效率。
经过测试,电源能够在大负载和瞬态响应方面表现良好。
此外,电源还具有过载和短路保护功能,能够保护设备免受电源故障的影响。
五、结论和展望通过本次设计,我们深入了解了直流稳压电源的原理和设计过程。
我们成功设计出一款可靠而高效的电源,满足了设计要求。
电子设计实验报告
系别:直流稳压电源
班级:13电气2
学号:
姓名:
指导老师:
2013.05
目录
一指标要求………………………………………………………………….P3 二电路方案………………………………………………………………….P3 三设计方法…………………………………………………………………P5 四制作与调试过程…………………………………………………………P6 五数据分析………………………………………………………………….P8 六总结…………………………………………………………………….…P9
一、指标要求
基本内容:设计一款直流电源。
基本要求:短路保护,电压可调。
若用集成电路制作,要求具有扩流电路。
基本指标:输出电压调节范围:-1----+6V(或-1----+9V)必须保护负压最大输出电流:在0.3A-1.5A区间选一个值来设计;
输出电阻Ro:小于1欧姆。
其他:纹波系数越小越好(3%Vo),电网电压允许波动范围 +/ -10%。
二、电路方案(给出方案图,最好是基于设计方法或者原理的设计框图)
1.直流稳压电源设计思路
图5.2所示为LM317的典型应用电路。
图中R1、R2构成取样电阻;C2用于滤除R2
两端的纹波,使之不能经放大后从输出端
输出。
VD2是保护二极管,一旦输入或输出发生短路故障,由VD2给C2提供泄放回路,避免C2经过LM317内部放电而损坏芯片。
C1的作用是防止输出端产生自激振荡,VD1起输入端短路保护作用。
2 器件选取
1 输入:
不接变压器,选择+15V和-5V的电源输入,负压部分由接入的-5V电压代替作用,效果类似。
2整流滤波:
整流二极管1N4007从D1至D4组成桥式整流电路,再经2200uF电容滤波,输出电压。
3可调稳压电路:
选可调式三端稳压器LM317,输入电压最大值,40V;
输出电压,1.2~37V;输出电流最大值(m A):根据型号后缀不同,有100、500、1500;输入偏置电流典型值,3.5 m A;选4.7k电位器与LM317实现电压可调;
4 选PNP型TIP127三极管进行扩流。
5 电位器RP1的选择:
由Uo=1.25(1+RP1/R1),取R1=240,则
RP1min=336,RP1max=1.49k。
所以选RP1为4.7k可调电位器。
6、负载:
外接电阻负载,进行调试和测得各参数值。
三、设计方法
第一次PCB图:
第二次PCB图:
1 器件清单
2 制作步骤:
①、收集资料,参考文献,复习模电中关于稳压电源各部分电路的知识;
②、深入理解和分析各电路部分及其参数选择原因;
③、绘制原理图;
④、根据原理图绘制PCB,注意主要器件的引脚(TIP和LM317等);
⑤、打印,转印,腐蚀电路板,焊接器件;
⑥、调试。
3 调试
⑴、制板完毕后,检查线路没有短路和断路的情况,焊接也无虚焊情况后,开始调试。
由于第一次制作PCB,布局与封装错误,导致调试失败,输出端无电压,无法检查出错误,故重新画PCB 制作第二块板,进行调试。
⑵、接通+15V和-5V的直流电源,负载接100欧姆的电阻。
输出端依然无电压,检查电路,发现LM317实际焊接引脚错误,修正错误后,重新开始调试,可输出电压。
输出电压范围为-3~7V,实现0V可调。
五、数据分析
5.1 测试条件
电路输入为+15V和-5V的直流电压,同时有短路保护和扩流装置;电路连线及元器件焊接无误。
5.2测试方法
正确输入电压后,负载接500欧姆的电阻,使用万用表直流电压档测试输出电压的可调范围。
5.3测试数据
输出调节范围:-3.15V—7.56V;
输出对地电阻:10M欧姆;
负载电阻:500欧姆;
稳压管正向/反向电阻:10.3M/9.5M欧姆;
纹波电压:1.416mV;
最大输出电流:1.06A。
六、总结
为期近两个月的课程设计,在此将要画上一个句号。
回顾这两个月,老师首先重点指导我们学习如何正确的画一个电路的原理图与PCB,使用制图工具。
在确定了设计课题——直流稳压电源后,开始查询与之相关的资料,发现自己的基础不扎实,导致进度非常慢,之后在电子技术基础实验课本中,得到提示与指导,真正下手设计电路,但对于设计要求实现0V可调还是不明白该如何做到,故寻找贺老师解答疑问,成功解决。
原理图等问题解决之后,开始动手做实物,打印,腐蚀,打孔,焊接。
一步步过程虽不难缺也话费了不少时间。
但第一次做板,对PCB的不熟悉,导致做出来的板过小,不易焊接,导致实验失败,
只好进行第二次制版,并吸取了第一次的经验教训,最后成功做出满足设计要求的器材。
对于本次实际动手操作,对于基础知识,器材选择,设备操作,问题的分析,故障的解决等方面都有明显的提升,并且在原来的基础上,对习得的知识有了更进一步的了解,收货盛大。